लचीलापन | General Awareness & Knowledge for RRB NTPC (Hindi) - RRB NTPC/ASM/CA/TA PDF Download

परिचय

इलास्टिसिटी (Elasticity) सामग्रियों की एक मौलिक विशेषता है, जो उनके आकार और आकार को पुनः प्राप्त करने की क्षमता का वर्णन करती है, जब उन्हें लागू बलों के कारण विकृत किया जाता है। सामग्रियों के व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए इलास्टिसिटी को समझना सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में महत्वपूर्ण है। यहां इलास्टिसिटी से संबंधित प्रमुख अवधारणाओं का विस्तृत अवलोकन प्रस्तुत है:

इलास्टिसिटी क्या है?

इलास्टिसिटी वह क्षमता है जिसके द्वारा एक सामग्री बाहरी बलों के अधीन विकृत होती है और फिर इन बलों को हटाने पर अपने मूल आकार और आकार में लौट आती है। यह विशेषता विभिन्न तनावों और भारों के प्रति सामग्रियों की प्रतिक्रिया का विश्लेषण करने के लिए आवश्यक है।

इलास्टिसिटी की एसआई इकाई

• इलास्टिसिटी की एसआई इकाई पास्कल (Pa) है। इलास्टिसिटी यह मापती है कि सामग्रियां खींचने पर कैसे विकृत होती हैं और बल हटाने पर अपना आकार कैसे पुनः प्राप्त करती हैं। एक पास्कल एक न्यूटन प्रति वर्ग मीटर (N/m²) के बराबर होता है, और इसका उपयोग एसआई प्रणाली में दबाव और तनाव को मापने के लिए किया जाता है।

इलास्टिक तनाव क्या है?

इलास्टिक तनाव उस आंतरिक प्रतिरोध को संदर्भित करता है जो एक सामग्री बाहरी बल के अधीन विकसित करती है। यह तनाव अस्थायी विकृति का कारण बनता है, लेकिन बल हटाने पर सामग्री अपने मूल आकार में लौट आती है।

इलास्टिक तनाव के प्रकार

• लंबवत तनाव: लंबवत तनाव तब होता है जब एक सामग्री को उसकी लंबाई के साथ अक्षीय बल के अधीन किया जाता है। इसे खींचने पर अक्षीय या तनाव तनाव के रूप में भी जाना जाता है। सूत्र: σ = F/A, जहाँ σ तनाव है, F अक्षीय बल है, और A क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है।
• वॉल्यूम तनाव (बुल्क तनाव): वॉल्यूम तनाव, या बुल्क तनाव, दबाव परिवर्तनों के कारण एक सामग्री के वॉल्यूम में बदलाव से उत्पन्न होता है। यह तनाव सामग्री को सभी दिशाओं में समान रूप से प्रभावित करता है। द्रवों के लिए सूत्र: σbulk =−P, जहाँ P द्रव पर लागू दबाव है।
• तंगential तनाव (शियर तनाव): तंगential तनाव, या शियर तनाव, तब उत्पन्न होता है जब बल सामग्री की सतह के समानांतर कार्य करते हैं, जिससे निकटवर्ती परतें एक-दूसरे के सापेक्ष फिसलती हैं। सूत्र: τ = F/A, जहाँ τ शियर तनाव है, F लागू बल है, और A वह क्षेत्र है जिस पर बल कार्य करता है।

तनाव क्या है?

तनाव एक सामग्री के विकृति को मापता है जो लागू बल के प्रतिक्रिया में होता है। यह सामग्री के आकार या आकार में परिवर्तन को उसके मूल आयामों की तुलना में दर्शाता है और यह आयामहीन होता है।

तनाव के प्रकार

• अनुदैर्ध्य तनाव: अनुदैर्ध्य तनाव, जिसे अक्षीय या रैखिक तनाव भी कहा जाता है, वह सामग्री के लम्बाई में परिवर्तन को मापता है जो लागू बल की दिशा में होता है। सूत्र: ∈ = ΔL/L0, जहाँ ϵ तनाव है, ΔL लम्बाई में परिवर्तन है, और L0 मूल लम्बाई है।
• आयतन तनाव: आयतन तनाव, या बल्क तनाव, सामग्री के आयतन में परिवर्तन को मापता है जब इसे बाहरी दबाव या बलों के अधीन किया जाता है। सूत्र: ∈V = ΔV/V0, जहाँ ϵv आयतन तनाव है, ΔV आयतन में परिवर्तन है, और V0 मूल आयतन है।
• टैंगेंशियल तनाव: टैंगेंशियल तनाव, या शीयर तनाव, सामग्री के क्रॉस-सेक्शनल तत्वों के विकृति को मापता है जो शीयर तनाव के कारण होता है। सूत्र: γ = Δθ/θ0, जहाँ γ शीयर तनाव है, Δθ कोण में परिवर्तन है, और θ0 मूल कोण है।

इलास्टिक हाइस्टेरिसिस

इलेस्टिक हिस्टेरिसिस

इलेस्टिक हिस्टेरिसिस उस ऊर्जा हानि को संदर्भित करता है जो सामग्रियों में चक्रीय लोडिंग और अनलोडिंग के दौरान देखी जाती है, भले ही सामग्री अपनी इलेस्टिक डिफॉर्मेशन सीमा के भीतर रहे। यह घटना रबर और कुछ धातुओं जैसी सामग्रियों में देखी जा सकती है, जहाँ लोडिंग और अनलोडिंग के पथ भिन्न होते हैं, जिससे ऊर्जा का क्षय होता है।

हुक का नियम

हुक का नियम एक सामग्री पर लागू तनाव और परिणामस्वरूप होने वाली डिफॉर्मेशन के बीच रैखिक संबंध का वर्णन करता है, जब तक सामग्री अपनी इलेस्टिक सीमा में रहती है। सूत्र: σ = E⋅∈ जहाँ σ तनाव है, E यंग का मापांक है, और ∈ डिफॉर्मेशन है।

इलेस्टिसिटी का मापांक

इलेस्टिसिटी का मापांक, या यंग का मापांक (E), एक सामग्री की कठोरता को मापता है, यह गणना करता है कि यह लागू तनाव के जवाब में कितना विकृत होता है। सूत्र: E = ∈/σ जहाँ E यंग का मापांक है, σ तनाव है, और ∈ डिफॉर्मेशन है।

इलेस्टिसिटी के मापांक के प्रकार

• यंग का मापांक (E): यह एक सामग्री की कठोरता या अक्षीय लोडिंग के तहत इलेस्टिक डिफॉर्मेशन के लिए प्रतिरोध को मापता है। यह इलेस्टिक सीमा के भीतर तनाव और डिफॉर्मेशन का अनुपात है।
• शियर मापांक (G): जिसे कठोरता का मापांक भी कहा जाता है, यह एक सामग्री के शियर डिफॉर्मेशन के लिए प्रतिरोध को मापता है। यह बताता है कि एक सामग्री शियर तनाव के तहत कितना विकृत होती है।
• बल्क मापांक (K): यह एक सामग्री के एकसमान दबाव के तहत मात्रा में परिवर्तनों के प्रति प्रतिक्रिया को मापता है। यह बताता है कि एक सामग्री दबाव के तहत कितना संकुचित या फैलता है।
• पॉइसन का अनुपात (ν): यह उस अनुपात का वर्णन करता है जो अक्षीय तनाव के तहत एक सामग्री के पार्श्व डिफॉर्मेशन और अक्षीय डिफॉर्मेशन के बीच होता है। यह बताता है कि एक सामग्री खींचने के जवाब में अपनी आकृति कैसे बदलती है।
• तनाव संकेंद्रण कारक (Kt): यह ज्यामितीय विघटन (जैसे नॉच या छिद्र) के तनाव वितरण पर प्रभाव का वर्णन करता है। हालाँकि यह एक मापांक नहीं है, फिर भी यह असमान आकृतियों वाली सामग्रियों में तनाव का वितरण कैसे होता है, से संबंधित है।